Estructuración y conformación de hidrogeles mecánicamente robustos y funcionales para aplicaciones portátiles e implantables

Resumen Los hidrogeles poseen características únicas como suavidad, humedad, capacidad de respuesta y biocompatibilidad, lo que los hace altamente adecuados para aplicaciones biointegradas que tienen interacciones cercanas con organismos vivos. Sin embargo, los hidrogeles convencionales fabricados por el hombre suelen ser suaves y frágiles, lo que los hace inferiores a los hidrogeles biológicos mecánicamente robustos. Para asegurar un funcionamiento confiable y duradero de dispositivos portátiles e implantables biointegrados, el ajuste mecánico y la adaptabilidad de forma de los hidrogeles a tejidos y órganos son esenciales. Los recientes avances en la ciencia de polímeros y tecnologías de procesamiento han permitido la ingeniería mecánica y la conformación de hidrogeles para diversas aplicaciones biointegradas. En esta revisión, se resumen las estrategias de estructuración de redes poliméricas a micro/nanoscales para el endurecimiento de hidrogeles, y se discuten además las funcionalidades mecánicas representativas que existen en materiales biológicos pero que no se logran fácilmente en hidrogeles sintéticos. Se revisan tres categorías de tecnologías de procesamiento, a saber, impresión 3D, hilado y recubrimiento, para la fabricación de constructos de hidrogeles resistentes con formas complejas, y también se destacan las correspondientes estrategias de endurecimiento de hidrogeles. Estos desarrollos permiten la fabricación adaptable de dispositivos de hidrogeles mecánicamente robustos y funcionales, y promueven la aplicación de hidrogeles en los campos de la ingeniería biomédica, bioelectrónica y robótica blanda.